Akhirnya setelah sekian lama vakum, blog ini tersentuh lagi 😄
Di dalam tulisan singkat ini, kita akan membahas mengenai plasma. Plasma sangat mirip dengan gas, namun memiliki susunan atom yang berbeda karena terdiri dari elektron bebas dan ion-ion suatu unsur. Pada fase gas, elektron terikat pada inti atom, sedangkan pada plasma, elektron bergerak bebas di sekitar sistem plasma. Plasma adalah gas panas yang terionisasi dan memiliki jumlah ion positif yang hampir sama dengan ion negatif. Karakteristik plasma berbeda jauh dengan gas umumnya, sehingga plasma dikategorikan sebagai tipe materi ke-4 setelah padat, cair dan gas. Secara umum, suhu tipe materi semakin meningkat dan tekanan semakin rendah dengan urutan sebagai berikut.
solid → liquid → gas → plasma
Karakteristik plasma:
a. Plasma terdiri dari atom-atom yang telah kehilangan sebagian atau semua elektronnya. Jadi plasma terdiri dari ion dan elektron.
b. Plasma tidak memiliki bentuk dan volume yang tetap.
c. Plasma memiliki tekanan lebih rendah daripada gas.
d. Plasma bermuatan netral karena terdiri dari muatan positif dan negatif yang seimbang.
e. Plasma merupakan konduktor listrik, sedangkan gas adalah insulator listrik.
f. Plasma terbentuk pada suhu yang sangat tinggi, semakin tinggi suhu dan semakin ringan unsur pembentuknya maka atom semakin mudah terionisasi. Corona matahari dan inti matahari merupakan plasma yang terionisasi penuh. Petir terdiri dari plasma yang terionisasi sebagian, seperti halnya percikan listrik pada lampu dari gas mulia terionisasi misal lampu neon.
g. Pada suhu lebih rendah plasma mungkin memiliki spesies netral yang proporsinya menurun ketika suhunya meningkat.
h. Kecepatan gerak partikel rata-rata dalam plasma lebih tinggi daripada gas, yang mana partikel seukuran atom dan molekul di dalamnya bergerak dengan kecepatan sangat tinggi.
Kira-kira 99% materi di alam semesta teramati ini berada dalam keadaan plasma. (istilah ‘teramati’ diperlukan karena sekitar 90% massa alam semesta ini diperkirakan berada di ‘dark matter’ di mana kondisi dan komposisinya tidak diketahui.) Bintang, nebula, materi antar bintang merupakan contoh plasma di luar angkasa. Pada tata surya kita, matahari, materi antar planet, magnetosfer dan ionosfer bumi dan planet lainnya, ionosfer komet dan beberapa satelit planet lainnya terdiri dari plasma.
Contoh plasma yang mudah ditemui di kehidupan sehari-hari adalah api dan petir. Kebanyakan plasma yang mudah dijumpai adalah plasma buatan manusia, misalnya lampu neon, lampu fluorescent. Lampu neon warna-warni yang sering dijumpai di tepi jalan, di dalam tabung kaca lampunya terisi gas. Warna lampu ditentukan dari jenis gas apa yang berada di dalamnya. Saat lampu dinyalakan, arus listrik mengalir melewati tabung. Arus listrik berperan sebagai sumber energi dan memberikan muatan pada gas, sehingga plasma terbentuk di dalam tabung tersebut. Nyala plasma inilah yang memberikan warna pada lampu neon. Umumnya, lampu neon diisi oleh gas mulia seperti helium, neon, argon dan xenon. Hal yang tak jauh berbeda juga terjadi pada lampu fluorescent. Arus listrik membantu molekul gas melepas elektronnya. Selain itu, juga ada lampu bola plasma.
Gambar 1. Api dari ledakan nuklir
Gambar 2. Aurora
Gambar 3. Bola plasma
Gambar 4. Contoh plasma alami dan buatan
Tipe plasma alami lain seperti aurora mungkin tidak sering kita jumpai di sini (kecuali kalau kamu kebetulan berplesir ke daerah kutub). Tetapi saat kita melihat bintang, sebenarnya kita tengah melihat suatu bola plasma raksasa. Bintang merupakan bola gas raksasa dengan suhu yang sangat tinggi, membuat atom-atom penyusunnya bermuatan dan membentuk plasma. Matahari kita adalah salah satu bintang di alam semesta ini. Cahaya fluorescent termasuk dingin jika dibandingkan suhu bintang. Walau demikian, keduanya sama-sama tergolong plasma walau sifat fisiknya berbeda. Bintang yang bersinar kebiruan memiliki suhu yang sangat tinggi dan merupakan golongan bintang terpanas. Bintang dengan nyala kuning berada di tengah-tengah dan bintang dengan nyala merah adalah golongan bintang terdingin. Analog dengan api kompor gas, api biru memiliki suhu yang lebih tinggi daripada api kuning.
Plasma memiliki banyak sekali tipe dan suhu plasma sangat bervariasi. Walau demikian, plasma dapat terbagi menjadi dua tipe, yaitu tipe panas dan dingin. Plasma yang lebih dingin gas penyusunnya hanya terionisasi sebagian. Plasma yang tergolong panas, gas penyusunnya terionisasi sempurna atau hampir seluruhnya telah terionisasi.
Sumber:
BSNP. 2006. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kimia untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Chang, Raymond. 2010. Chemistry, 10th edition. New York: The McGraw-Hills Companies, Inc.
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. Plasma Definition in Chemistry and Physics. ThoughtCo. https://www.thoughtco.com/definition-of-plasma-605524 (diakses 24 Juli 2020).
Comments
Post a Comment